JP2013152305A - 反射スクリーンの製造方法、反射スクリーン、映像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】明るくコントラストが高い良好な映像を表示できる反射スクリーンを容易に製造可能な反射スクリーンの製造方法、及び、良好な映像を表示する反射スクリーン、これを備える映像表示システムを提供する。
【解決手段】反射スクリーン１０の製造方法は、第１単位レンズ１２３が複数配列された凹フレネルレンズ形状を有する第１の層１２２を形成する第１の層形成工程と、第１の層１２２の幾何学的中心となる点Ａに対して凹フレネルレンズ形状の光学的中心側となる端部側に、第１の層１２２に対して所定の距離を有して蒸着源６０を配置して蒸着を行い、第１単位レンズ１２３の蒸着源６０側のレンズ面１２３ａの少なくとも一部に反射層１３を形成する反射層形成工程と、第１単位レンズ１２３上に第１の層１２２と屈折率が等しい樹脂１２４Ｒを塗布して硬化させ、凸フレネルレンズ形状を有する第２の層１２４を形成する第２の層形成工程とを備えるものとした。
【選択図】図４

Description

本発明は、投射された映像光を反射して表示する反射スクリーンの製造方法、及び、反射スクリーンとこれを備える映像表示システムに関するものである。

近年、反射スクリーンに映像を投射する映像源として、至近距離から比較的大きな入射角度で映像光を投写して大画面表示を実現する短焦点型の映像投射装置（プロジェクタ）等が広く利用されている。
このような短焦点型の映像投射装置は、反射スクリーンに対して、上方又は下方から従来の映像源よりも大きな入射角度で投射することができ、映像投射装置と反射スクリーンとの奥行き方向の距離を短くすることができ、反射スクリーンを用いた映像表示システムの省スペース化等に寄与している。
このような短焦点型の映像投射装置によって投射された映像光を良好に表示するために、単位レンズが複数配列されて形成されたリニアフレネルレンズ形状やサーキュラーフレネルレンズ形状を有するレンズ層の表面に反射層を形成した反射スクリーン等が様々に開発されている（例えば、特許文献１，２）。

特開平８−２９８７５号公報 特開２００８−７６５２３号公報

上述のようなレンズ層を用いた反射スクリーンでは、各レンズ形状を構成する単位レンズのレンズ形状の表面に反射層を形成し、投影された映像光を反射して映像を表示する。
しかし、レンズ形状の表面に反射層を形成する場合、映像光の反射に寄与しない非レンズ面等にも反射層が形成されてしまうため、室内照明光等の不要な外光の反射を招き、コントラストの低下等を招くという問題があった。そのため、反射層を映像光の反射に寄与する部分にのみ形成することが必要になる。

しかし、単位レンズは非常に微細であるため、反射層を映像光の反射に寄与する部分にのみ精度よく形成することは困難である。
上述の特許文献１，２では、そのような反射層の形成方法等に関しては、一切開示されていない。

本発明の課題は、明るくコントラストが高い良好な映像を表示できる反射スクリーンを容易に製造可能な反射スクリーンの製造方法、及び、良好な映像を表示する反射スクリーン、これを備える映像表示システムを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、映像源（ＬＳ）から投影された映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーンの製造方法であって、一方の面に第１単位レンズ（１２３）が複数配列された凹フレネルレンズ形状を有する第１の層（１２２）を形成する第１の層形成工程と、前記第１の層の前記凹フレネルレンズ形状側の面に対して、前記第１の層の前記凹フレネルレンズ形状側の面の幾何学的中心よりも前記凹フレネルレンズ形状の光学的中心（Ｃ）側となる端部側に、前記第１の層に対して所定の距離を有して蒸着源（６０，６０Ａ）を配置して蒸着を行うことにより、前記第１単位レンズの前記蒸着源側の面の少なくとも一部に反射層（１３）を形成する反射層形成工程と、前記反射層が形成された前記第１単位レンズ上に、前記第１の層と屈折率が等しい又は略等しい樹脂（１２４Ｒ）を塗布して硬化させ、前記第１の層側に前記凹フレネルレンズ形状の逆型となる凸フレネルレンズ形状を有する第２の層（１２４）を形成する第２の層形成工程と、を備えること、を特徴とする反射スクリーンの製造方法である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の反射スクリーンの製造方法において、前記反射層形成工程では、前記蒸着源（６０，６０Ａ）は、該反射スクリーン（１０）の使用状態における映像源（ＬＳ）側となる端部側に、前記第１の層（１２２）に対して所定の距離を有して配置されること、を特徴とする反射スクリーンの製造方法である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反射スクリーンの製造方法において、前記第２の層形成工程では、前記樹脂（１２４Ｒ）を前記第１単位レンズ（１２３）上に塗布した後に、前記樹脂の層上にシート状の部材（１４，１５，１６）を配置して硬化させること、を特徴とする反射スクリーンの製造方法である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射スクリーンの製造方法において、前記第２の層形成工程において用いる前記樹脂（１２４Ｒ）は、熱可塑性樹脂又は電離放射線硬化型樹脂であること、を特徴とする反射スクリーンの製造方法である。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の反射スクリーンの製造方法により製造される反射スクリーンであって、前記第２の層（１２４）は、前記第１の層（１２２）よりも映像源（ＬＳ）側に位置し、前記反射層（１３）は、前記第１の層と前記第２の層との間に位置し、帯状に複数配列されて形成され、少なくとも配列方向の一部において、該反射スクリーンのスクリーン面に対して傾きを有していること、を特徴とする反射スクリーン（１０）である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の反射スクリーンにおいて、前記反射層（１３）は、前記第２の層（１２４）の前記凸フレネルレンズ形状のレンズ面（１２５ａ）上の映像光の到達する領域（１２５ａ−１）に形成されていること、を特徴とする反射スクリーン（１０）である。
請求項７の発明は、請求項５又は請求項６に記載の反射スクリーンにおいて、前記第２の層（１２４）の前記凸フレネルレンズ形状は、サーキュラーフレネルレンズ形状であり、その光学的中心となる点（Ｃ）は、該反射スクリーンの表示領域外に位置していること、を特徴とする反射スクリーン（１０）である。
請求項８の発明は、請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載の反射スクリーン（１０）と、前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源（ＬＳ）と、を備える映像表示システム（１）である。

本発明によれば、明るくコントラストが高い良好な映像を表示できる反射スクリーンを容易に製造できる。また、本発明による製造方法により製造することにより、映像光の反射を効率よく行い、外光によるコントラストの低下を十分改善した良好な反射スクリーン及び映像表示システムを提供できる。

実施形態の映像表示システム１を説明する図である。 実施形態の反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。 実施形態の透明樹脂層１２を説明する図である。 実施形態の反射スクリーン１０の製造方法を説明する図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、適宜置き換えることができるものとする。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。

（実施形態）
図１は、本実施形態の映像表示システム１を説明する図である。図１（ａ）は、映像表示システム１の斜視図であり、図１（ｂ）は、映像表示システム１の側面図である。
映像表示システム１は、反射スクリーン１０、映像源ＬＳ等を有している。本実施形態の映像表示システム１は、映像源ＬＳから投影された映像光Ｌを反射スクリーン１０が反射して、その画面上に映像を表示する一般的な映像表示システムである。
なお、映像表示システム１は、これに限らず、例えば、映像光を映像源ＬＳから投射するフロントプロジェクションテレビシステム等としてもよいし、反射スクリーン１０と映像源ＬＳと反射スクリーンの観察画面上の入力部の位置を検出する位置検出部やパーソナルコンピュータ等を備えたインタラクティブボードシステムとしてもよい。

映像源ＬＳは、映像光Ｌを反射スクリーン１０へ投射する装置であり、汎用の短焦点型プロジェクタ等を用いることができる。この映像源ＬＳは、使用状態において、反射スクリーン１０の画面を法線方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、反射スクリーン１０の画面左右方向において中央であって、反射スクリーン１０の画面（表示領域）よりも下方側となる位置に配置されている。
なお、スクリーン面とは、この反射スクリーン全体として見たときにおける、反射スクリーンの平面方向となる面を示すものである。
この映像源ＬＳは、反射スクリーン１０の画面に直交する方向（反射スクリーン１０の厚み方向）における反射スクリーン１０との距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から映像光Ｌを投射できる。即ち、この映像源ＬＳは、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射スクリーン１０までの投射距離が短く、その映像光Ｌの反射スクリーン１０に対する入射角度も大きい。

反射スクリーン１０は、映像源ＬＳが投射した映像光Ｌを観察者Ｏ側へ向けて反射し、映像を表示するスクリーンである。使用状態において、この反射スクリーン１０の観察画面は、観察者Ｏ側から見て、長辺方向が画面左右方向となる略矩形状である。
なお、以下の説明中において、画面上下方向、画面左右方向、厚み方向とは、特に断りが無い場合、この反射スクリーン１０の使用状態における画面上下方向（鉛直方向）、画面左右方向（水平方向）、厚み方向（奥行き方向）であるとする。

反射スクリーン１０は、その背面側に、平板状の支持板５０が、粘着材等からなる不図示の接合層を介して設けられており、この支持板５０により、その平面性を維持している。なお、これに限らず、反射スクリーン１０は、不図示の枠部材等によって支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。
この反射スクリーン１０は、対角８０インチや１００インチ等の大きな画面（表示領域）を有している。本実施形態の反射スクリーン１０は、例えば、画面のサイズが対角８０インチサイズ（１７７１×９９６ｍｍ）である。

図２は、本実施形態の反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。
図２では、反射スクリーン１０の観察画面（表示領域）の幾何学的中心となる点Ａ（図１（ａ），（ｂ）参照）を通り、画面上下方向に平行であって、スクリーン面に直交（厚み方向に平行）な断面の一部を拡大して示している。
反射スクリーン１０は、その映像源側（観察者側）から順に、表面層１６、着色層１５、光拡散層１４、反射層１３、透明樹脂層１２、光吸収層１１等を備えている。

この反射スクリーン１０の各層について、背面側から順に説明する。
光吸収層１１は、光吸収作用を有する層である。この光吸収層１１は、この反射スクリーン１０の裏面側に設けられ、反射スクリーン１０の裏面側の全面を被覆している。
光吸収層１１は、例えば、黒色等の暗色系の塗料や、黒色等の暗色系の顔料や染料及び光吸収作用を有するビーズ等を含有する熱硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂を、透明樹脂層１２の背面側に塗布して硬化させることにより形成される。また、光吸収層１１は、黒色等の暗色に着色され、光透過性を有しない又は光透過性の低いシート状の部材を透明樹脂層１２の裏面に不図示の接合層等により貼合して設けてもよい。
この光吸収層は、十分な光吸収作用を有する厚みを約３０〜２００μｍとすることが好ましい。

透明樹脂層１２は、透明又は略透明な光透過性を有する層であり、光吸収層１１よりも映像源側に設けられている。透明樹脂層１２は、基材層１２１と、第１の層１２２と、第２の層１２４と、複数の帯状の反射層１３を有している。
基材層１２１は、この透明樹脂層１２のベース（基材）となる層である。この基材層１２１は、光透過性を有するシート状の部材を用いることができる。基材層１２１の材料としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂や、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン）樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂等を用いることができる。

第１の層１２２は、基材層１２１の映像源側に設けられる層である。この第１の層１２２は、光透過性を有し、その映像源側の面に、映像源側に凸となる第１単位レンズ１２３が複数配列され、フレネルレンズ形状（所謂、凹フレネルレンズ形状）が形成されている。
また、第２の層１２４は、第１の層１２２の映像源側に設けられる層である。この第２の層１２４は、光透過性を有し、その背面側の面に、背面側に凸となる第２単位レンズ１２５が複数配列され、フレネルレンズ形状（所謂、凸フレネルレンズ形状）が形成されている。

上述の第１単位レンズ１２３は、第２単位レンズ１２５の逆型に相当し、第１の層１２２の映像源側に形成されるフレネルレンズ形状（凹フレネルレンズ形状）は、第２の層１２４の背面側に形成されるフレネルレンズ形状（凸フレネルレンズ形状）の逆型形状となっている。そして、第１の層１２２と第２の層１２４とは、一体に積層されている。なお、図２では、理解を容易にするために、反射層１３が形成されていない部分の第１の層１２２と第２の層１２４との境界を実線で示しているが、実際には、目視等では見分けがつかない形態となっている。
本実施形態では、第２の層１２４の背面側には、第２単位レンズ１２５により、サーキュラーフレネルレンズ形状が位置する例を挙げて説明するが、リニアフレネルレンズ形状としてもよい。

図３は、本実施形態の透明樹脂層１２を説明する図である。図３（ａ）は、透明樹脂層１２を裏面側正面方向から観察した様子を示しており、理解を容易にするために、光吸収層１１等は省略して示している。図３（ｂ）は、図２に示す断面の一部をさらに拡大して示しており、光拡散層１４等省略して示している。
第１単位レンズ１２３及び第２単位レンズ１２５は、点Ｃを中心として同心円状に複数配列されており、第１の層１２２及び第２の層が有するフレネルレンズ形状は、サーキュラーフレネルレンズ形状である。このサーキュラーフレネルレンズは、その光学的中心（フレネルセンター）である点Ｃが、反射スクリーン１０の画面（表示領域）の領域外であって、反射スクリーン１０の下方に位置している。

第１単位レンズ１２３は、図２や図３（ｂ）に示すように、スクリーン面に直交する方向（反射スクリーン１０の厚み方向）に平行であって、第１単位レンズ１２３の配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。第１単位レンズ１２３は、映像源側に凸であり、レンズ面１２３ａと、このレンズ面１２３ａと対向する非レンズ面１２３ｂとを備えている。反射スクリーン１０の使用状態において、第１単位レンズ１２３は、レンズ面１２３ａが非レンズ面１２５ｂよりも鉛直方向下側に位置している。
第２単位レンズ１２５は、図２や図３（ｂ）に示すように、スクリーン面に直交する方向（反射スクリーン１０の厚み方向）に平行であって、第２単位レンズ１２５の配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。第２単位レンズ１２５は、背面側に凸であり、レンズ面１２５ａと、このレンズ面１２５ａと対向する非レンズ面１２５ｂとを備えている。反射スクリーン１０の使用状態において、第２単位レンズ１２５は、レンズ面１２５ａが非レンズ面１２５ｂよりも鉛直方向上側に位置している。
第１単位レンズ１２３のレンズ面１２３ａは、第２単位レンズ１２５のレンズ面１２５ａに対応し、第１単位レンズ１２３の非レンズ面１２３ｂは、第２単位レンズ１２５の非レンズ面１２５ｂに対応している。

第２単位レンズ１２５において、図３（ｂ）に示すように、レンズ面１２５ａがスクリーン面に平行な面となす角度は、αであり、非レンズ面１２５ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、β（β＞α）である。
また、第２単位レンズ１２５の配列ピッチ（第１単位レンズ１２３の配列ピッチ）は、Ｐであり、第２単位レンズ１２５のレンズ高さ（スクリーンの厚み方向における頂点ｔ１から第２単位レンズ１２５間の谷底となる点ｔ２までの寸法）は、ｈである。

理解を容易にするために、図２等では、第２単位レンズ１２５の配列ピッチＰ、角度α，βは、第２単位レンズ１２５の配列方向において一定であるように示している。しかし、本実施形態の第２単位レンズ１２５は、実際には、配列ピッチＰ等が一定であるが、角度αが第２単位レンズ１２５の配列方向においてフレネルセンターとなる点Ｃから離れるにつれて次第に大きくなっている。
なお、これに限らず、角度α等は、一定としてもよいし、配列ピッチＰが、第２単位レンズ１２５の配列方向に沿って次第に変化する形態としてもよく、映像光を投影する映像源ＬＳの画素（ピクセル）の大きさや、映像源ＬＳの投射角度（反射スクリーン１０のスクリーン面への映像光の入射角度）、反射スクリーン１０の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜変更可能である。

第１の層１２２及び第２の層１２４は、その屈折率が等しいことが、界面での不要な外光の反射によって生じる迷光に起因したコントラストの低下等を抑制できるので、好ましい。なお、本実施形態では、第１の層１２２と第２の層１２４とは、その屈折率が等しいものを例に挙げて説明するが、これに限らず、略同じ屈折率とみなせる程度の屈折率差を有していてもよい。
また、第１の層１２２及び第２の層１２４は、その屈折率が、光学用途の樹脂としては比較的高いもの（例えば、屈折率１．５５〜１．６０程度）としてもよいし、光学用途の樹脂としては比較的低いもの（例えば、屈折率１．４５〜１．５０程度）としてもよい。
第１の層１２２及び第２の層１２４の屈折率を比較的高いものとした場合には、第１単位レンズ１２３及び第２単位レンズ１２５のレンズ高さを低くできるので、製造が容易になる。また、第１の層１２２及び第２の層１２４の屈折率を比較的低いものとした場合には、第１単位レンズ１２３及び第２単位レンズ１２５のレンズ高が高くなり、非レンズ面１２３ｂ，１２５ｂの面積が大きくなり、反射層１３間を透過して裏面側の光吸収層１１に吸収される外光の割合が増えるので、コントラスト向上効果が期待できる。

第１の層１２２は、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂や、電子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよいし、熱可塑性樹脂等を用いて形成してもよい。
第２の層１２４とは、第１の層１２２と同一の樹脂材料を用いて形成してもよいし、異なる樹脂材料を用いて形成してもよい。第２の層１２４は、上述のような紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂や熱可塑性樹脂等の成形樹脂を用いてもよいし、紫外線硬化型や熱可塑型の樹脂製の接着剤を用いて形成してもよい。
本実施形態では、第１の層１２２は、アクリル系の紫外線硬化型樹脂により形成され、第２の層１２４は、第１の層１２２と同じアクリル系の紫外線硬化型樹脂により形成される例を挙げて説明する。

反射層１３は、光を反射する作用を有する層である。この反射層１３は、帯状であり、上述の第１の層１２２と第２の層１２４との間に複数配列されて設けられている。従って、透明樹脂層１２のみを視認した場合、反射層１３は、第１の層１２２と第２の層１２４からなる透明又は略透明な樹脂層中に、スクリーン面に対して傾きを有する複数の帯状の層として視認される。
反射層１３は、第２単位レンズ１２５のレンズ面１２５ａ上のうち、映像光が到達する領域である反射領域１２５ａ−１に設けられており、映像光が到達しない領域であるレンズ面１２５ａの非反射領域１２５ａ−２及び非レンズ面１２５ｂには、反射層１３は形成されていない。この第２単位レンズ１２５の反射領域１２５ａ−１及び非反射領域１２５ａ−２は、第１単位レンズ１２３の反射領域１２３ａ−１及び非反射領域１２３ａ−２にそれぞれ対応する。
反射層１３は、アルミニウムや銀、ニッケル等の光反射性の高い金属を蒸着することにより形成され、その膜厚は、０．１μｍ程度である。本実施形態の反射層１３は、アルミニウムの蒸着膜である。

図２に戻って、光拡散層１４は、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散材を含有する層である。光拡散層１４は、透明樹脂層１２の映像源側に設けられる。この光拡散層１４は、視野角を広げたり、明るさの面内均一性の向上を図ったりする機能を有する。
光拡散層１４の母材となる樹脂は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂や、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン）樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂等を用いることができる。光拡散層１４の厚さは、例えば、１００〜２００μｍである。また、拡散材としては、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等であり、その平均粒径が約１〜５０μｍであるものを使用できる。

着色層１５は、所定の透過率とするための灰色や黒色等の染料や顔料等により着色された層である。この着色層１５は、反射スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光を吸収したり、表示される映像の黒輝度を低減させたりして、映像のコントラストを向上させる機能を有する。本実施形態の着色層１５は、光拡散層１４の映像源側（観察者側）に一体に設けられている。
着色層１５は、染料や顔料を含有するＰＥＴ樹脂や、ＰＣ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ樹脂、ＰＥＮ樹脂等により形成することができる。着色層１５の厚さは、例えば、３０〜３０００μｍである。

本実施形態の光拡散層１４と着色層１５とは、共押し出しすることにより一体に積層されて形成されている。
なお、本実施形態では、図２に示すように、光拡散層１４が背面側であり、着色層１５が映像源側に位置する例を示したが、これに限らず、光拡散層１４が映像源側に位置し、着色層１５が背面側に位置する形態としてもよい。また、上記の例に限らず、反射スクリーン１０は、着色層１５を備えず、光拡散層１４が、光拡散材に加えて、顔料や染料等の着色材を含有する形態としてもよい。

表面層１６は、反射スクリーン１０において映像源側（観察者側）に設けられる層である。本実施形態では、表面層１６は、着色層１５の映像源側であり、最も映像源側となる位置に設けられている。
表面層１６には、反射防止機能や防眩機能、紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能、ハードコート機能、タッチパネル機能等、適宜必要な機能を１つ又は複数選択して設けることができる。
表面層１６は、着色層１５や光拡散層１４とは別層であって不図示の粘着材等により着色層１５に接合される形態としてもよいし、着色層１５の映像源側の面に、各種機能を有する樹脂等を塗布する等により直接形成される形態としてもよい。

本実施形態の表面層１６は、防眩機能及びハードコート機能（耐スクラッチ機能）を有している。本実施形態の表面層１６は、例えば、着色層１５の映像源側の表面に、ハードコート機能を有する電離放射線硬化型樹脂（ウレタンアクリレート等）を膜厚１０〜１００μｍ程度塗布し、微細な凹凸形状（マット形状）をその樹脂膜表面に転写する等して硬化させ、表面に微細凹凸形状を賦形して形成できる。

図２に戻り、本実施形態の反射スクリーン１０へ入射する映像光及び外光の様子を説明する。理解を容易にするために、図２では、反射スクリーン１０内の各層の屈折率差や光拡散層１４の拡散作用等に関しては省略し、反射スクリーン１０内を進む映像光Ｌ１及び外光Ｇ１，Ｇ２について模式的に示している。
図２に示すように、映像源ＬＳから投影された大部分の映像光Ｌ１は、反射スクリーン１０の下方から入射し、表面層１６や着色層１５、光拡散層１４等を透過して透明樹脂層１２の第２の層１２４へ入射する。そして、映像光Ｌ１は、第２単位レンズ１２５のレンズ面１２５ａ上の反射領域１２５ａ−１へ入射し、反射層１３によって反射され、観察者Ｏ側へ向かって反射スクリーン１０から出射する。
なお、角度β（図３（ｂ）参照）は、反射スクリーン１０の画面上下方向の各点における映像光Ｌ１の入射角度よりも大きく、かつ、映像光Ｌ１が反射スクリーン１０の下方から投射されるため、映像光Ｌ１が非レンズ面１２５ｂに直接入射することはなく、非レンズ面１２５ｂは、映像光Ｌ１の反射には影響しない。

一方、照明光等の不要な外光Ｇ１，Ｇ２は、図２に示すように、主として反射スクリーン１０の上方から入射し、表面層１６及び着色層１５、光拡散層１４を透過して透明樹脂層１２へ入射する。
そして、一部の外光Ｇ１は、反射層１３間となる非レンズ面１２５ｂ（非レンズ面１２３ｂ）から第１の層１２２へ入射し、透明樹脂層１２を透過して光吸収層１１に入射し、吸収される。また、レンズ面１２５ａの非反射領域１２５ａ−２に入射した外光（不図示）についても、同様に、第１の層１２２へ入射し、透明樹脂層１２を透過して光吸収層１１に入射し、吸収される。
さらに、一部の外光Ｇ２は、レンズ面１２５ａの反射層１３で反射して、主として反射スクリーン１０の下方側へ向かうので、観察者Ｏ側には直接届かず、また、届いた場合にもその光量は、映像光Ｌ１に比べて大幅に少ない。従って、反射スクリーン１０では、外光Ｇ１，Ｇ２による映像のコントラスト低下を抑制できる。

図４は、本実施形態の反射スクリーン１０の製造方法を説明する図である。
まず、枚葉状の基材層１２１を用意する。本実施形態では、基材層１２１は、厚さ２５０μｍのＰＥＴ樹脂製のシート状の部材を用いている。
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、基材層１２１の片面を、紫外線硬化型樹脂が充填されたサーキュラーフレネルレンズ形状を賦形する成形型に押圧し、紫外線を照射して硬化させた後に成形型から離型することにより、第１の層１２２を形成する（第１の層形成工程）。
なお、本実施形態では、上述のように第１の層１２２の形成方法は、紫外線成形法を用いる例を挙げたが、第１の層１２２を形成する樹脂等に応じて、適宜選択してよく、この限りではない。

次に、反射層１３を蒸着法により形成する。
本実施形態では、反射層１３を形成する蒸着金属として、アルミニウムを用い、不図示の真空容器内に、第１の層１２２が形成された基材層１２１と蒸着金属を有する蒸着源６０とを配置し、真空蒸着を行う。蒸着源６０は、蒸着金属とこれを加熱する不図示の加熱体（フィラメント等）を備えている。
図４（ｂ），（ｃ）に示すように、蒸着源６０は、第１の層１２２のフレネルレンズ形状（凹フレネルレンズ形状）側の面側に対向する位置であって、反射スクリーン１０の使用状態における映像源ＬＳの映像光の投射口側（第１の層１２２のフレネルレンズ形状のフレネルセンターとなる点Ｃ側）となるスクリーン端部近傍に、第１の層１２２に対して所定の距離を開けて配置される。
蒸着金属は、加熱体によって加熱・溶融され、蒸発する。
蒸発したアルミニウムは、気体分子となって第１の層１２２に衝突して付着する。このとき、蒸発したアルミニウムは、第１単位レンズ１２３のうち、蒸着源６０側となるレンズ面１２３ａに当たりやすい。また、蒸着源６０は、映像光の投射口側に設けられているので、蒸発したアルミニウムは、反射スクリーン１０の使用状態においてレンズ面１２３ａの映像光が到達する領域（反射領域１２３ａ−１）に当たりやすくなる一方、映像光が到達しない領域（非反射領域１２３ａ−２）や非レンズ面１２３ｂには当たりにくい。

これにより、蒸着源６０から蒸発したアルミニウムにより、反射領域１２３ａ−１に効率よく反射層１３が形成される一方、非反射領域１２３ａ−２や非レンズ面１２３ｂへの蒸着を抑制することができる。
従って、本実施形態によれば、反射スクリーン１０の使用状態において第１の層１２２上に映像光の到達する領域（反射領域１２３ａ−１）にのみ、効率よく反射層１３を形成することができる。

なお、反射スクリーン１０の画面サイズ等によっては、上述のような位置に配置された蒸着源６０だけでは、反射スクリーン１０の画面上方の画面左右方向端部等には、映像光の反射に十分な厚さ（約０．１μｍ）の蒸着膜（反射層１３）が形成できない場合がある。そのような場合には、蒸着源６０に加えて、図４（ｃ）に示すように、反射スクリーン１０の画面中心である点Ａ（第１の層１２２のフレネルレンズ形状側の面の幾何学的中心に相当）よりも映像源ＬＳ側（フレネルセンターとなる点Ｃ側）となる反射スクリーン１０の下端近傍に蒸着源６０Ａをさらに配置して蒸着を行ってもよい。上述のような位置に蒸着源６０，６０Ａを配置することが、映像光の反射に十分な厚さ（０．１μｍ程度）を有する反射層１３を反射領域１２３ａ−１に形成するためには好ましい。なお、蒸着源は、１つであることが好ましいが、上記のように複数配置してもよい。
上述のような蒸着方法により形成される反射層１３は、第１単位レンズ１２３の配列方向において、蒸着源６０，６０Ａから離れるにしたがい、その膜厚が薄くなっていてもよいし、配列方向の位置に依らず等厚としてもよい。

上述のような蒸着方法を用いることにより、図４（ｄ）に示すように、第１単位レンズ１２３の映像光が到達する領域である反射領域１２３ａ−１に反射層１３が形成され、映像光の反射に寄与しない非反射領域１２３ａ−２及び非レンズ面１２３ｂには反射層１３は形成されない。従って、映像光が到達する領域への反射層１３のパターン成形を容易に行うことができる。

次に、図４（ｅ）に示すように、ダイ６１等により、第２の層１２４を形成する樹脂１２４Ｒを、第１の層１２２の第１単位レンズ１２３及び反射層１３上に塗布する。この樹脂１２４Ｒは、本実施形態では、第１の層１２２と同一の紫外線硬化型の成形樹脂であり、塗布する際には、加温され、流動性を有しており、十分に第１単位レンズ１２３の凹凸に充填される。
そして、樹脂１２４Ｒを塗布した後、樹脂１２４Ｒ上に、一体に成形された、表面層１６、着色層１５及び光拡散層１４からなる積層体を積層し、積層体側から紫外線を照射して、樹脂１２４Ｒを硬化させる。これにより、複数配列された第２単位レンズ１２５によるフレネルレンズ形状（凸フレネルレンズ形状）を有する第２の層１２４が形成される（第２の層１２４形成工程）。また、樹脂１２４Ｒが硬化することにより、第２の層１２４を介して反射層１３が形成された第１の層１２２と、積層体（光拡散層１４及び着色層１５，表面層１６）とが一体となる。

本実施形態では、光拡散層１４は、アクリル樹脂製の平均粒径１０μｍの粒子を拡散材として含有するＭＢＳ樹脂を押出し成形した厚さ１５０μｍの層である。また、着色層１５は、黒色の顔料を含有する厚さ７０μｍの層である。光拡散層１４と着色層１５とは、共押し出し成形されている。そして、着色層１５の表面に、ハードコート機能を有する電離放射線硬化型樹脂（例えば、ウレタンアクリレート等）を膜厚３０μｍ程度塗布し、微細な凹凸形状（マット形状）をその樹脂膜表面に転写する等して硬化させ、表面に微細凹凸形状を賦形する。これにより、表面層１６が着色層１５上に形成される。
なお、本実施形態の第２の層１２４は、前述のように、紫外線硬化型樹脂であるため、紫外線を照射して硬化させたが、熱可塑性樹脂を用いる場合には、冷却により硬化させる。なお、第２の層１２４は、上記のような紫外線硬化型樹脂に限らず、他の電離放射線硬化型樹脂や熱可塑性樹脂等の成形樹脂を用いてもよいし、紫外線硬化型や熱可塑型の接着剤等を用いてもよい。

次に、基材層１２１の表面に、黒色等の顔料を含有したインキを、膜厚５０μｍ程度塗布して硬化させることにより、光吸収層１１を形成する。
以上のような工程を経て、図４（ｇ）に示すように、本実施形態の反射スクリーン１０が形成される。
なお、本実施形態では、第２の層１２４がサーキュラーフレネルレンズ形状を有するため、枚葉状の基材層１２１等を用いて反射スクリーン１０を形成する例を説明したが、これに限らず、例えば、第１の層１２２がリニアフレネルレンズ形状を有する場合等は、ウェブ状の基材層１２１を用い、蒸着を行う前に適宜裁断工程を設ける等して反射スクリーン１０を形成してもよい。
また、第１の層１２２及び第２の層１２４の硬化に影響がないならば、光吸収層１１を形成する工程の順序に関しては、適宜変更してもよい。
さらに、表面層１６は、第２の層１２４に着色層１５及び光拡散層１４が一体に積層された後、着色層１５上に形成してもよい。

従来広く利用されているような、印刷や転写等の方法により、反射領域１２５ａ−１（１２３ａ−１）のみに反射層１３を形成することは困難であった。しかし、上述した本実施形態によれば、映像光の到達する反射領域１２５ａ−１（１２３ａ−１）にのみ、反射層１３を効率よくかつ精度よく、容易に形成することができる。
従って、明るくコントラストの高い良好な映像を表示できる反射スクリーン及びこれを備える映像表示システムを容易に製造できる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態において、第１の層１２２が、紫外線硬化型樹脂製であり、基材層１２１の片面に紫外線成形法により一体に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、熱可塑性樹脂等により、押し出し成形法や射出成形法等により形成してもよい。
このとき、第１の層１２２に十分な厚みや剛性があれば、基材層１２１を備えない形態としてもよい。また、押し出し成形法の場合には、第１の層１２２及び基材層１２１を一体に積層した状態で押し出し成形してもよい。このような形態とすることにより、大量生産がさらに容易になり、安価に提供できる。

（２）本実施形態において、第２の層１２４は、光拡散材を含有しない形態を示したが、これに限らず、例えば、第２の層１２４は、光拡散材を含有する形態としてもよい。このような形態とすることにより、視野角の向上等を図ることができる。

（３）本実施形態において、樹脂１２４Ｒを第１の層１２２上に塗布し、その上に積層体（光拡散層１４、着色層１５、表面層１６）を配置して、紫外線を照射して樹脂１２４Ｒを硬化させる例を示したが、これに限らず、先に樹脂１２４Ｒを硬化させ、その上に不図示の接合層等を介して積層体（光拡散層１４、着色層１５、表面層１６）を積層してもよい。

（４）本実施形態において、反射スクリーン１０は、透明樹脂層１２よりも映像源側に表面層１６、着色層１５、光拡散層１４を備える例を示したが、これに限らず、他の層を備える形態としてもよい。例えば、反射スクリーン１０は、画面上下方向や画面左右方向に単位プリズムや単位レンズが配列されたプリズム層やレンズ層等を備える形態としてもよいし、反射スクリーン１０の画面の平面性を維持するために、ガラス製や樹脂製である剛性の高い基板層を備えてもよい。
また、本実施形態において、反射スクリーン１０は、光拡散層１４と着色層１５とを備える例を示したが、これに限らず、どちらかのみを備える形態としてもよいし、光拡散層１４が着色剤も含有する形態としてもよい。

（５）本実施形態において、表面層１６は、ハードコート機能、天井への映像光の映り込み低減機能、防眩機能を備える例を示したが、これに限らず、反射防止機能や紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能等を適宜選択してさらに付与してもよい。
これらの層は、上述の表面層１６と着色層１５との間に別層として設けてもよいし、表面層１６を形成する樹脂に、上述の機能を有するものを選択して形成してもよい。

（６）本実施形態において、第２単位レンズ１２５は、図２等に示す断面形状が略三角形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、非反射領域１２５ａ−２部分をスクリーン面に平行な面に沿って切削した略台形形状としてもよい。

（７）本実施形態において、反射スクリーン１０は、その背面側に設けられた支持板５０に不図示の粘着材層等を介して接合されており、略平板状である例を示したが、これに限らず、例えば、支持板５０を備えず、反射スクリーン１０が粘着材層等を介して壁面等に接合される形態としてもよいし、支持板５０を裏面に接合した状態で壁面に固定されたり、フック等の支持部材で壁面に吊り下げされたりする形態等としてもよい。
また、本実施形態において、反射スクリーン１０は、使用時及び不使用時には略平板状である例を示したが、これに限らず、不使用時には巻き取って保管できる巻き取り可能な形態としてもよい。このような形態の場合には、支持板５０等を設けず、反射スクリーン１０の背面側を、光を透過しにくい布製又は樹脂製の遮光幕や耐傷性を向上させる保護層等で被覆する形態としてもよい。

（８）本実施形態において、第２単位レンズ１２５は、図３等に示す断面において、レンズ面１２５ａ及び非レンズ面１２５ｂが直線状となる例を示したが、これに限らず、この断面において、例えば、レンズ面１２５ａや非レンズ面１２５ｂの一部が曲線状となっていてもよい。
また、本実施形態において、第２単位レンズ１２５のレンズ面１２５ａ及び非レンズ面１２５ｂは、いずれも１つの面である例を示したが、これに限らず、例えば、少なくとも一方の面が、複数の面から構成される形態としてもよい。
なお、第２単位レンズ１２５を上述のような形態とした場合、第１単位レンズ１２３は、第２単位レンズ１２５の逆型となる。

（９）本実施形態において、反射スクリーン１０の最も映像源側（観察者側）に表面層１６が設けられる例を示したが、これに限らず、例えば、光拡散層１４を映像源側、着色層１５を背面側とし、光拡散層１４を表面層とし、その映像源側表面に、押し出し成形時に微細凹凸形状を形成する形態としてもよい。

（１０）本実施形態において、映像源ＬＳは、鉛直方向において反射スクリーン１０より下方に位置し、映像光Ｌが反射スクリーン１０の下方から斜めに投射される例を示したが、これに限らず、例えば、映像源ＬＳが、鉛直方向において反射スクリーン１０より上方に位置し、映像光Ｌが反射スクリーン１０の上方から斜めに投射される形態としてもよい。
このとき、反射スクリーン１０は、図２等に示す透明樹脂層１２の上下方向を反転させ、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心（フレネルセンター）である点Ｃが反射スクリーン１０の上方に位置する形態とすればよい。

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

１ 映像表示システム
１０ 反射スクリーン
１１ 光吸収層
１２ 透明樹脂層
１２２ 第１の層
１２３ 第１単位レンズ
１２４ 第２の層
１２５ 第２単位レンズ
１３ 反射層
１４ 光拡散層
１５ 着色層
１６ 表面層

Claims (8)

1. 映像源から投影された映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーンの製造方法であって、
   一方の面に第１単位レンズが複数配列された凹フレネルレンズ形状を有する第１の層を形成する第１の層形成工程と、
   前記第１の層の前記凹フレネルレンズ形状側の面に対して、前記第１の層の前記凹フレネルレンズ形状側の面の幾何学的中心よりも前記凹フレネルレンズ形状の光学的中心側となる端部側に、前記第１の層に対して所定の距離を有して蒸着源を配置して蒸着を行うことにより、前記第１単位レンズの蒸着源側の面の少なくとも一部に反射層を形成する反射層形成工程と、
   前記反射層が形成された前記第１単位レンズ上に、前記第１の層と屈折率が等しい又は略等しい樹脂を塗布して硬化させ、前記第１の層側に前記凹フレネルレンズ形状の逆型となる凸フレネルレンズ形状を有する第２の層を形成する第２の層形成工程と、
   を備えること、
   を特徴とする反射スクリーンの製造方法。
2. 請求項１に記載の反射スクリーンの製造方法において、
   前記反射層形成工程では、前記蒸着源は、該反射スクリーンの使用状態における映像源側となる端部側に、前記第１の層に対して所定の距離を有して配置されること、
   を特徴とする反射スクリーンの製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の反射スクリーンの製造方法において、
   前記第２の層形成工程では、前記樹脂を前記第１単位レンズ上に塗布した後に、前記樹脂の層上にシート状の部材を配置して硬化させること、
   を特徴とする反射スクリーンの製造方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射スクリーンの製造方法において、
   前記第２の層形成工程において用いる前記樹脂は、熱可塑性樹脂又は電離放射線硬化型樹脂であること、
   を特徴とする反射スクリーンの製造方法。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の反射スクリーンの製造方法により製造される反射スクリーンであって、
   前記第２の層は、前記第１の層よりも映像源側に位置し、
   前記反射層は、前記第１の層と前記第２の層との間に位置し、帯状に複数配列されて形成され、少なくとも配列方向の一部において、該反射スクリーンのスクリーン面に対して傾きを有していること、
   を特徴とする反射スクリーン。
6. 請求項５に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記反射層は、前記第２の層の前記凸フレネルレンズ形状のレンズ面上の映像光の到達する領域に形成されていること、
   を特徴とする反射スクリーン。
7. 請求項５又は請求項６に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記第２の層の前記凸フレネルレンズ形状は、サーキュラーフレネルレンズ形状であり、その光学的中心となる点は、該反射スクリーンの表示領域外に位置していること、
   を特徴とする反射スクリーン。
8. 請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載の反射スクリーンと、
   前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源と、
   を備える映像表示システム。

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